石煤酸浸渣制备白炭黑的研究

以石煤酸浸渣为原料,矿渣经煅烧后采用碱浸制备白炭黑。探讨了碱矿质量比、固液比、反应温度、反应时间等因素对二氧化硅浸出率的影响及沉硅p H值和淋洗液p H值对白炭黑产量和质量的影响。结果表明:在碱矿质量比为1.4、固液比为1∶3、反应温度120℃和反应时间6 h的条件下,二氧化硅的浸出率为96.2%。在室温下沉硅,沉硅时间1 h,沉硅p H值为8.5、淋洗液p H值为3.0的条件下,二氧化硅回收率为91.9%。白炭黑产品中二氧化硅含量为96.9%,其比表面积为305.2 m2/g,经红外、X射线衍射分析白炭黑产品为非晶态结构的水合Si O2。     

具有光催化性能的水泥基掺和料的制备

以硫铁矿尾矿为基体,高钛渣为钛源,采用酸浸水解及一步煅烧法制备出具有光催化性能的水泥基掺和料,采用正交试验法研究了酸渣质量比、酸浸温度、酸浸时间、液矿质量比、负载温度、负载时间对掺和料前驱体钛含量的影响,并进一步研究了煅烧温度及保温时间对掺和料制备的影响。得出最佳制备制度为：酸渣质量比8∶1,酸浸温度85℃,酸浸时间250 min,液矿质量比8∶1,负载温度105℃,负载时间3.5 h,煅烧温度为800℃,煅烧时间为2 h。所制备的掺和料锐钛矿结晶好,以15%质量比例掺入水泥净浆中其3 d、7 d、28 d强度较未添加掺和料的水泥净浆分别提高10.37%、13.82%、12.56%。该掺和料以0.5%加入30 mg/L的亚甲基蓝溶液中,高压汞灯光照5 h降解率达95.28%,按15%质量比例加入白水泥中可使该白水泥具有较好的光催化性能。     

低酸富钴渣中钴的浸出

采用H₂SO₄-Na₂S₂O₃·5H₂O体系酸性浸出低酸富钴渣中的钴, 研究了制浆顺序、酸料比、还原剂浓度、反应温度、反应时间及液固比对钴浸出率的影响。最佳浸出工艺条件为: 向渣中直接加硫酸再补水制浆, 酸料比0.8, Na₂S₂O₃·5H₂O浓度0.12 mol/L, 反应温度85 ℃, 反应时间1.5 h, 液固比5∶1, 此时钴浸出率可达99.75%。     

硫铁矿还原浸出半氧化锰矿的工艺研究

以半氧化锰矿为研究对象, 采用硫铁矿还原酸浸工艺浸出其中的锰。利用正交和单因素实验考察了硫酸浓度、硫铁矿用量、反应时间和反应温度对锰浸出率的影响, 结果表明, 各因素影响锰浸出率的大小顺序为:硫铁矿用量>硫酸浓度>反应时间>反应温度, 较优工艺条件为:硫酸浓度3.0 mol/L, 硫铁矿与半氧化锰矿质量比为0.2, 反应时间2 h, 反应温度85 ℃, 液固比为3∶1, 在此条件下, 半氧化锰矿中锰浸出率达92%。     

氧化钙改性助熔煅烧硅藻土试验研究

以助熔煅烧硅藻土为主要原料,研究了水热反应过程中氧化钙添加量、反应温度、反应时间、固液比对吸附性能的影响。结果表明:当硅藻土中氧化钙的添加量为6%,固液比为1∶4,在160 ℃下反应12 h后,得到的吸附材料性能最佳,对亚甲基蓝的去除率达到83.42%,吸附量为10.60 mg/g。并用SEM和XRD测试分析手段表征助熔煅烧硅藻土改性前后结构和物相的变化。     

稀盐酸溶液还原浸出红土镍矿的研究

研究了使用抗坏血酸作为还原剂, 用稀盐酸溶液浸出红土镍矿的工艺条件。在使用还原剂抗坏血酸加入量与矿料质量比为0.3、矿料粒度0.15 mm、酸料质量比2.7、浸出温度60 ℃、浸出时间1 h、固液比1∶4、搅拌速度300 r/min的条件下, 镍的浸出率可达到95%。     

改性含钛高炉渣的盐酸加压浸出

经选择性富集的改性含钛高炉渣含TiO232%左右,是宝贵的钛资源。为此,采用盐酸加压浸出对改性含钛高炉渣提取其中的Ti进行了试验研究,并考察了盐酸浓度、反应时间、反应温度、矿酸比、物料粒度等因素对TiO2浸出率的影响。结果表明,在适宜的条件下,TiO2的浸出率可达到95%以上,所得钛液经水解获得的富钛料其TiO2含量大于95%,为改性含钛高炉渣加压浸出分离提供了技术依据。     

Ca_2SiO_4在熔融NaOH中的熔出行为

以CaSiO3和CaO为原料,采用固相法合成Ca2SiO4,研究其在熔融NaOH中的熔出行为。通过正交实验,优化Ca2SiO4在熔融NaOH中的熔出反应条件,得出最佳实验条件为:反应温度600℃,反应时间180 min,碱矿比6∶1。在优化实验基础上,考察了搅拌强度、反应温度、碱矿比对熔出过程的影响,利用液-固多相收缩未反应核模型研究了体系的熔出过程动力学。结果表明:Ca2SiO4在熔融NaOH中的熔出过程受固体产物层扩散控制,表观活化能为13.08 kJ/mol,得出了450~600℃实验温度范围内熔出过程的动力学方程。     

氯氧铋渣制备高纯海绵铋的研究

研究了盐酸浓度、液固比、溶解时间对氯氧铋渣溶解的影响,以及盐酸浓度、铁粉加入量、反应时间、反应温度对铁粉还原铋离子制备海绵铋的影响。实验得出氯氧铋渣溶解最佳条件为: 盐酸浓度5 mol/L、液固比2∶1、溶解时间10 min;铁粉还原铋离子制备海绵铋最佳条件为: 盐酸浓度2 mol/L、铁粉加入量为1.2倍理论量、反应时间20 min、反应温度为常温,此时海绵铋铋含量为95.52%。     

利用云南钛铁精矿制备还原铁粉及富钛料的试验研究

针对云南钛铁精矿的物相组成,提出了内配还原剂并辅加添加剂、粘结剂混磨制团进行固态还原,磨选分别获得还原铁粉和尾渣,尾渣酸浸制备富钛料的工艺;重点讨论还原时间、还原剂配比、还原温度、添加剂配比、磁选强度对还原铁粉指标的影响;在固定还原-磨选制度,讨论酸浓度、酸浸时间对富钛料指标的影响。通过试验,获得了最佳的工艺参数:还原剂配比10%、添加剂配比5.0%、粘结剂配比1%,还原温度1210℃,还原时间3 h;磨选工艺参数:磨矿细度为+380μm 10%、150~380μm 60%、150μm 30%,磁选强度64 kA/m;浸出工艺参数:硫酸浓度20%、液固比4:1、浸出温度为95℃、浸出时间为3 h、搅拌速度为250 r/min。在此工艺条件下,还原铁粉全铁为96.01%,富钛料中二氧化钛含量为76.94%。该工艺流程简单,钛铁得到有效利用,还原铁粉可用于湿法冶金的还原剂,富钛料为优质钛白原料,为钛铁精矿综合利用提供借鉴作用。     

利用云南钛铁精矿制备还原铁粉及富钛料的实验研究

针对云南钛铁精矿的物相组成,提出了内配还原剂并辅加添加剂、粘结剂混磨制团进行固态还原,磨选分别获得还原铁粉和尾渣,尾渣酸浸制备富钛料的工艺;重点讨论还原时间、还原剂配比、还原温度、添加剂配比、磁选强度对还原铁粉指标的影响;在固定还原-磨选制度,讨论酸浓度、酸浸时间对富钛料指标的影响。通过试验,获得了最佳的工艺参数:还原剂配比10%、添加剂配比5.0%、粘结剂配比1%,还原温度1210℃,还原时间3 h;磨选工艺参数:磨矿细度为+380μm 10%、150~380μm 60%、150μm 30%,磁选强度64 kA/m;浸出工艺参数:硫酸浓度20%、液固比4:1、浸出温度为95℃、浸出时间为3 h、搅拌速度为250 r/min。在此工艺条件下,还原铁粉全铁为96.01%,富钛料中二氧化钛含量为76.94%。该工艺流程简单,钛铁得到有效利用,还原铁粉可用于湿法冶金的还原剂,富钛料为优质钛白原料,为钛铁精矿综合利用提供借鉴作用。     

钛渣制备人造金红石的试验研究

对钛渣制备人造金红石进行了研究,通过在高温下NaOH与钛渣中含硅矿物的反应,破坏对杂质铁形成包裹的硅酸盐,焙砂水浸脱硅后,再经酸浸除铁等杂质,煅烧得到TiO2含量大于92%的高品质人造金红石。通过考察影响因素,确定钛渣制备人造金红石最佳工艺参数。按钛渣中铝、硅含量理论计算的4.5倍摩尔比加入氢氧化钠混匀,在900℃焙烧2 h。焙砂在液固比1∶1、常温下水浸出1 h脱硅;水洗样在液固比4∶1,盐酸浓度18%,浸出温度90℃,浸出时间4 h条件下进行了酸浸除杂;酸浸样在900℃下煅烧1 h制备人造金红石产品。     

粉煤灰在熔融NaOH体系中的脱硅过程研究

根据粉煤灰的化学组成,通过正交试验优化粉煤灰在熔融NaOH体系中的脱硅过程,考察反应温度、反应时间和碱矿比对粉煤灰中SiO2脱硅率的影响,利用XRD和SEM分析浸出渣的物相组成和结构。结果表明:粉煤灰在熔融NaOH体系中脱硅过程优化试验条件为:反应温度为450℃,反应时间为90 min,碱矿比为5∶1。在优化试验条件下进行多次重复试验,脱硅率可达96.5%。浸出渣的XRD分析结果表明:随着反应时间的延长,SiO2与NaOH反应趋于完全。     

混合酸脱除石油焦中硫的研究

研究了混合酸溶液脱除石油焦中硫的技术。采用单因子法分析了石油焦粒度、混合酸配比、液固比、反应时间和反应温度对脱硫率的影响, 对混合酸脱除石油焦中硫的反应机理进行了初步探讨。通过正交实验确定了混合酸脱除石油焦中硫的最佳条件。结果表明: 使用混合酸可以有效脱除石油焦中大部分硫, 最佳脱硫条件为: 石油焦粒度0.1 mm, 混合酸配比为1.0, 液固比为30∶1, 反应时间为24 h, 反应温度为60 ℃。在此最佳条件下, 最大脱硫率达到63.5%。     

铝灰制备聚合氯化铝的实验研究

以铝灰为原料,采用水洗-酸浸法制备聚氯化铝。研究结果表明:铝灰水洗后,在盐酸浓度14.8%、液固比4.5∶1、反应温度90 ℃、反应时间0.5 h、搅拌速率200 r/min、聚合温度50 ℃、聚合时间5 h的优化条件下,铝灰水洗渣铝浸出率达73.49%,液体聚合氯化铝产品盐基度46.73%,Al₂O₃含量9.58%,产品质量达到国家标准。     

某辉钼矿尾矿提取石英的实验研究

针对黑龙江某辉钼矿尾矿进行了矿物分析,结果显示该尾矿中石英的含量为70.63%,铁矿物含量为1.56%。为了提取其中的铁和石英,提高资源利用率,采取"尾矿磁选-酸浸-碱法浮选"的实验流程,在磁场强度为160 k A/m时取得了铁精矿品位21.12%,回收率85.83%;采用硫酸浓度为60%、固液比为4、温度为20℃、反应时间为120 min的酸浸实验得到了SiO_2含量为91.48%的酸浸精矿;通过碱法浮选最终获得了SiO_2含量为98.14%,氧化铝含量为0.52%的石英精矿。     

红土镍矿常压盐酸浸出工艺及其动力学研究

采用盐酸在常压下浸出红土镍矿, 考察了矿石粒度、酸料比、反应温度、反应时间、固液比、氯离子浓度对镍、钴、锰等金属浸出率的影响, 得到了该实验下的优化条件为:矿石粒度为0.125～0.15 mm、酸料比为3∶1、反应温度80 ℃、反应时间1 h、固液比为1∶4、不外加氯化盐。在优化条件下的浸出结果表明, 各金属的浸出率分别为Ni 86.9%、Co 67.8%, Fe 86.5%、Mn 80.1%、Mg 58.5%、Cr 72.6%。对不同反应温度下的镍、铁的浸出率-时间曲线进行拟合, 结果表明该浸出过程不符合广泛采用的收缩核模型, 而用Avrami方程拟合则很好地符合其线性关系。浸出过程中镍、铁的活化能分别为72.125 kJ/mol和88.566 kJ/mol。     

煤矸石酸浸渣-硫酸钠碳热法制备水玻璃的实验研究

为了便于利用煤矸石酸浸渣-硫酸钠干法制备水玻璃,用98%硫酸作酸浸介质、微波进行辅助加热直接浸取煤矸石中酸溶物,制备富含硅的酸浸渣。按酸浸渣中二氧化硅与硫酸钠中氧化钠摩尔比1.0配料干法生产低模数水玻璃。研究了焦炭量、煅烧温度、煅烧时间、冷却方式、溶解温度、溶解时间、液固比对二氧化硅溶出率的影响。结果表明,最佳工艺条件为:焦炭量为硫酸钠质量的17.0%,煅烧温度1100℃,熔融时间1 h,冷却方式为水淬骤冷,液固质量比为10∶1,溶解温度80℃,溶解时间90 min,此条件下二氧化硅溶出率为72.56%,液体水玻璃模数为1.24。     

碳酸铵溶液浸出非洲氧化铜矿的研究

以碳酸铵作浸出剂, 利用其受热分解产生氨气的性质, 对非洲低品位氧化铜矿进行氨性浸出, 考察了矿石粒度、碳酸铵浓度、液固比、反应温度、反应时间、搅拌速度等因素对浸出效果的影响。研究表明, 最佳浸出条件为矿石平均粒度0.150 mm、碳酸铵浓度1.55 mol/L、液固比4∶1、反应温度65 ℃左右、反应时间2 h、搅拌速度350 r/min, 此时铜浸出率达到92.4%, 氨回收率达到95.5%。     

铁屑还原浸出低品位软锰矿工艺研究

对低品位软锰矿还原浸出工艺进行了研究, 以铁屑作为还原剂, 在硫酸存在的条件下还原浸出软锰矿。通过单因素实验确定软锰矿铁屑还原浸出的最佳工艺条件为:铁屑与软锰矿质量比(简称铁矿比)为0.25∶1, 酸矿质量比为1∶1, 液固比为5∶1, 反应时间为1 h, 初始反应温度为10 ℃。在最佳浸出工艺条件下, 软锰矿中锰的浸出率达到98%以上。